Berita Arthropoda terbesar di dunia hidup 300 juta tahun yang lalu. Kini, fosil menunjukkan seperti apa sebenarnya penampakannya

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

Selama hampir dua abad, para ilmuwan telah mencoba memecahkan misteri abadi tentang hewan raksasa mirip kaki seribu bernama Arthropleura yang menggunakan banyak kakinya untuk menjelajahi Bumi lebih dari 300 juta tahun yang lalu.

Kini, dua fosil makhluk yang terpelihara dengan baik yang digali di Prancis akhirnya mengungkap seperti apa bentuk kepala Arthropleura, memberikan wawasan tentang bagaimana arthropoda raksasa itu hidup.

Saat ini, artropoda adalah kelompok yang mencakup serangga, krustasea, arakhnida seperti laba-laba, dan kerabatnya – dan Arthropleura yang telah punah tetap menjadi artropoda terbesar yang pernah hidup di planet ini.

Para ilmuwan di Inggris pertama kali menemukan fosil Arthropleura pada tahun 1854, dengan beberapa spesimen dewasa mencapai panjang 8,5 kaki (2,6 meter). Namun tidak satupun dari fosil tersebut memiliki kepala, yang akan membantu para peneliti menentukan detail penting tentang makhluk tersebut, seperti apakah ia merupakan predator yang mirip dengan kelabang atau hewan yang hanya memakan bahan organik yang membusuk seperti kaki seribu.

Dalam upaya menemukan kepala utuh pertama, para peneliti melakukan analisis terhadap fosil Arthropleura milik dua individu remaja yang ditemukan pada tahun 1970-an di Prancis. Temuan ini dipublikasikan pada 9 Oktober di jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan.

Kisah aneh Arthropleura mendapat sentuhan baru ketika tim peneliti memindai fosil-fosil yang masih terperangkap di dalam batu.

Kepala masing-masing hewan menunjukkan karakteristik kaki seribu dan kelabang, yang menunjukkan bahwa kedua jenis arthropoda tersebut memiliki kekerabatan yang lebih dekat daripada yang diyakini sebelumnya, menurut penulis penelitian.

“Dengan menggabungkan data terbaik yang tersedia dari ratusan gen spesies hidup dalam penelitian ini, serta karakteristik fisik yang memungkinkan kami menempatkan fosil seperti Arthropleura pada pohon evolusi, kami telah berhasil menyelesaikan lingkaran ini. Kaki seribu dan kelabang sebenarnya adalah kerabat terdekat satu sama lain,” kata rekan penulis studi dan ahli paleontologi Dr. Greg Edgecombe, pakar invertebrata purba di Museum Sejarah Alam London, dalam sebuah pernyataan.

Saatnya bagi para raksasa

Dari fosil dan jejak kaki mirip tapak yang ditinggalkan Arthropleura, para ilmuwan menyimpulkan bahwa makhluk raksasa ini hidup antara 290 juta dan 346 juta tahun yang lalu di tempat yang sekarang disebut Amerika Utara dan Eropa – dan ia hanyalah salah satu dari sekian banyak raksasa yang berkeliaran di planet ini.

Kelimpahan oksigen di atmosfer menyebabkan makhluk seperti kalajengking dan serangga mirip capung yang sekarang sudah punah yang disebut griffinflies mencapai ukuran yang sangat besar sehingga membuat makhluk hidup modern menjadi kerdil, kata penulis penelitian. Namun Arthropleura masih menonjol, mencapai panjang yang sama dengan aligator modern, kata penulis utama studi, Mickaël Lhéritier.

Lhéritier sedang mengejar gelar doktornya di bidang myriapoda kuno, kelompok arthropoda yang mencakup kaki seribu dan lipan, di Universitas Claude Bernard Lyon 1 di Prancis untuk memahami bagaimana arthropoda beradaptasi untuk hidup di darat jutaan tahun yang lalu.

Setelah hewan-hewan tersebut mati dan terkubur dalam lapisan sedimen seiring berjalannya waktu, beberapa di antaranya terkubur dalam mineral yang dikenal sebagai siderit, yang memadat dan membentuk bintil di sekitar sisa-sisanya. Terbungkus dalam batu membantu melestarikan bahkan aspek paling halus dari fosil makhluk tersebut.

Nodul tersebut pertama kali terlihat di tambang batu bara di Montceau-les-Mines, Prancis, pada tahun 1970an dan kemudian dipindahkan ke koleksi museum Prancis.

“Secara tradisional, kami akan membelah bintil-bintil tersebut dan mengambil sampelnya,” kata Edgecombe. “Saat ini, kami dapat menyelidikinya dengan pemindaian. Kami menggunakan kombinasi mikroCT (micro-computed tomography) dan citra synchrotron untuk memeriksa bagian dalam Arthropleura, mengungkap detail halus anatominya.”

Nenek moyang arthropoda yang menarik

Pemindaian 3D mengungkapkan dua spesimen Arthropleura yang hampir lengkap yang hidup 300 juta tahun lalu. Kedua hewan fosil tersebut masih memiliki sebagian besar kaki, dan salah satunya memiliki kepala lengkap, termasuk antena, mata, rahang bawah, dan alat makannya – kepala Arthropleura pertama yang pernah didokumentasikan, kata Lhéritier.

Tim terkejut saat mengetahui bahwa Arhrorpleura memiliki ciri-ciri tubuh yang terlihat pada kaki seribu modern, seperti dua pasang kaki per segmen tubuh, serta ciri-ciri kepala kelabang awal, seperti posisi mandibula dan bentuk alat makannya. Makhluk itu juga memiliki mata yang tajam, seperti krustasea, kata Lhéritier.

Selain membantu para peneliti lebih memahami seperti apa rupa Arthropleura, penemuan ini juga mendekatkan hubungan evolusi antara kaki seribu modern dan kelabang.

Sebelumnya, para ilmuwan mengira kedua artropoda tersebut memiliki hubungan yang lebih jauh, namun dalam beberapa tahun terakhir, penelitian genetik menunjukkan bahwa kaki seribu dan kelabang memiliki kekerabatan yang lebih dekat.

“Skenario baru ini (dikritik) karena tidak ada argumen 'fosil' atau anatomis yang mendukung pengelompokan ini, namun temuan baru kami pada Arthropleura yang menggabungkan ciri-ciri kedua kelompok cenderung mengkonfirmasi skenario baru ini,” tulis Lhéritier dalam sebuah pernyataan. e-mail.

Para peneliti yakin kedua fosil Arthropleura itu milik remaja karena panjangnya hanya 0,9 inci (25 milimeter) dan 1,5 inci (40 milimeter).

Studi terhadap spesimen Arthropleura menunjukkan bahwa hewan memiliki jumlah segmen tubuh yang bervariasi, mirip dengan kebanyakan kaki seribu yang menambah segmen tubuh hingga mencapai maksimum tetap. Namun menurut penulis penelitian, kelabang memiliki semua segmen tubuhnya yang sudah ada sejak lahir.

Temuan ini menunjukkan bahwa Arthropleura mencapai puncak segmentasi saat dewasa, bukan saat lahir. Namun para peneliti penasaran untuk menentukan apakah mereka menemukan spesimen remaja yang sebenarnya, atau spesies kecil yang sebelumnya tidak diketahui, serta tingkat pertumbuhan hewan tersebut dari waktu ke waktu.

“Jejak yang ditemukan di tempat lain di Montceau-les-Mines menunjukkan bahwa Arthropleura ini mungkin paling panjang sekitar 40 sentimeter (1,3 kaki),” kata Edgecombe. “Meskipun tidak ada yang mengatakan bahwa mereka tidak mungkin lebih besar, saat ini kami tidak memiliki bukti mengenai hal ini.”

Apa yang dimakan Arthropleura dan misteri lainnya

Kini para peneliti telah menemukan kepala Arthropleura secara lengkap, mereka berharap penemuan ini dapat membantu mereka memecahkan teka-teki lain tentang hewan raksasa tersebut, termasuk apa yang dimakannya dan bagaimana ia bernapas. Namun fosil lain yang mengawetkan aspek tambahan tubuh artropoda, termasuk kepala arthropoda dewasa, perlu ditemukan.

“Meskipun isi usus pasti belum ditemukan, rincian lain dari fosil ini berkontribusi pada perdebatan mengenai pola makan Arthropleura,” kata Edgecombe. “Mereka tidak memiliki taring atau kaki berbisa (khusus) untuk menangkap mangsa, menunjukkan bahwa mereka mungkin bukan predator. Karena kakinya lebih cocok untuk gerakan lambat, mereka mungkin lebih mirip kaki seribu pemakan detritus yang hidup saat ini.”

Lhéritier, yang sedang mempelajari kelompok myriapoda purba lain yang mungkin bersifat amfibi, mengatakan dia penasaran dengan mata tajam Arthropleura.

“Saat ini, mata bertangkai merupakan ciri khas artropoda akuatik seperti kepiting atau udang,” katanya. “Mungkinkah itu berarti Arthropleura adalah makhluk amfibi? Untuk menjawabnya, kita perlu menemukan sistem pernapasan Arthropleura. Menemukan organ-organ ini dapat membantu kita (memahami) hubungan Arthropleura dengan air. Insang seperti krustasea berarti gaya hidup akuatik/amfibi, sedangkan trakea (seperti serangga atau myriapoda lainnya) atau paru-paru (seperti laba-laba) berarti gaya hidup terestrial.”

Namun mengungkap seperti apa kepala Arthropleura memecahkan misteri utama, kata James C. Lamsdell, profesor geologi di West Virginia University dalam sebuah penelitian. artikel terkait yang muncul di Science Advances. Lamsdell tidak terlibat dalam studi baru ini.

“Temuan luar biasa ini, berdasarkan pada dua individu remaja yang hampir lengkap, menyajikan pandangan baru tentang arthropoda yang penuh teka-teki ini,” tulis Lamsdell.

“Penemuan paling menarik datang dari kepala spesimen yang memiliki mosaik karakteristik kaki seribu dan kelabang. … Ketika misteri kedekatan artropoda terbesar yang diketahui terungkap, upaya merekonstruksi sejarah kehidupan makhluk luar biasa ini akhirnya dapat dimulai.”

Untuk berita dan buletin CNN lainnya, buat akun di CNN.com